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20725이채빈 (화학과 환겨의 접목)

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20725이채빈 (화학과 환겨의 접목)

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환경에 관심을 두는 화학회사는 지속 가능성과 친환경적인 경영 방식을 중심으로 활동하며, 환경 보호와 사회적 책임을 중요한 기업 가치로 삼고 있습니다. 이러한 회사들은 환경 오염을 최소화하고 자원 효율성을 높이는 다양한 방법을 통해 지구의 건강을 지키기 위해 노력하고 있습니다. 대표적인 예로는 다음과 같은 활동들이 있습니다.

1. 친환경 제품 개발

환경에 관심을 두는 화학회사들은 재생 가능 자원을 활용하거나 생분해성 물질을 사용하는 친환경 제품을 개발합니다. 예를 들어, 바이오 기반 플라스틱이나 재활용 가능한 화학 물질을 연구하고 생산하여 환경에 미치는 영향을 줄이고자 합니다.

2. 에너지 효율성 향상

이들 회사는 에너지 사용을 줄이기 위해 생산 공정을 개선하고, 재생 가능 에너지원을 적극 활용합니다. 예를 들어, 태양광 패널이나 풍력 터빈을 통해 생산 공장에 필요한 전력을 공급받거나, 공정 중 발생하는 열을 재활용하는 시스템을 도입하기도 합니다.

3. 오염 물질 배출 최소화

환경 오염을 줄이기 위해 폐기물 처리 및 오염 물질 배출을 엄격히 관리합니다. 회사 내부의 오염 관리 시스템을 통해 물과 공기 중에 배출되는 유해 물질을 최소화하며, 폐수 처리장과 같은 설비를 통해 폐기물 재활용을 극대화합니다.

4. 지속 가능한 공급망 구축

친환경적인 원료 조달과 공급망 관리를 통해 지속 가능한 발전을 추구합니다. 예를 들어, 공급업체가 환경 기준을 준수하는지 검토하고, 지속 가능한 원료를 사용하는 것을 장려합니다. 또한, 공급망 전반에 걸쳐 탄소 발자국을 줄이기 위한 노력을 기울입니다.

5. 환경 보호 활동 참여

회사는 환경 보호와 관련된 다양한 활동에 참여하며, 지역 사회와 협력하여 환경 보호 프로젝트를 진행합니다. 예를 들어, 지역 생태계 복원 활동이나 환경 교육 프로그램을 지원하여 환경 인식을 높이는 데 기여합니다.

사례: 다우 케미칼(Dow Chemical)

다우 케미칼은 지속 가능성을 위한 2025 목표를 설정하여 환경 보호와 사회적 책임을 다하기 위한 노력을 하고 있습니다. 이 목표는 자원 효율성 향상, 탄소 배출 감소, 혁신적인 친환경 제품 개발 등을 포함합니다. 다우는 또한 지속 가능한 발전을 위해 여러 국제 기구와 협력하고 있습니다.

사례2: LG화학의 ‘알지?’ 앱 개발

지속가능한 미래를 위해 기부챌린지 앱을 개발하였다.

쉽게 따라할 수 있는 미션을 수행할 때마다 기부금을 획득하고 획득한 기부금은 기프티콘으로 사용하거나 기부를 할 수 있다.

따라서 환경에 관심을 두는 화학회사는 지속 가능성과 친환경적인 경영을 통해 미래 세대가 건강하게 살아갈 수 있는 지구를 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이들은 친환경 제품 개발, 에너지 효율성 향상, 오염 물질 배출 최소화, 지속 가능한 공급망 구축, 환경 보호 활동 참여 등을 통해 환경 보호에 앞장서고 있습니다.

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3d 디자인은 의학의 많은 분야에서 사용된다. 예를 들의 치의학의 분야에서는 각종 보철물과 교정 기구를 만드는 대에 사용되고, 외과 수술의 경우에는 부러진 뼈나 변형된 뼈를 고치기 위해 환자 맞춤으로 알맞은 수술 도구를 제작하여 사용하기도 한다.

이러한 환자 개개인에 맞출 수 있는 3d 디자인의 발전성은 효율적이고 안전성이 높다는 점에서 앞으로의 발전 가능성이 무궁무진한 기술이라고 생각한다. 또한 전 세계적인 인구 고령화와 건강에 대한 관심 증가로 맞춤형 의료기기에 대한 수요가 증가하고 있다는 점에서도 그러하다.

환자 개개인에 맞춰진 의학의 발전이라는 내용은 앞서 우리가 배웠던 영어 모의고사 지문하고 연계가 가능하다. 이 점을 이용하여 둘을 연계시켜 더 많은 부분을 찾아보며 정리하는 심화학습을 진행하고자 한다.

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문화 예술과 정치의 관계는 역사적으로 깊고 복잡하며, 두 분야는 서로에게 강한 영향을 미칩니다. 문화 예술은 정치적 메시지를 전달하고, 정치적 사건에 반응하며, 사회 변화를 촉진하는 중요한 역할을 합니다. 동시에, 정치적 환경은 문화 예술의 표현과 발전에 영향을 미칩니다. 다음은 문화 예술과 정치의 주요 상호작용을 설명하는 몇 가지 측면입니다

예술 작품은 정치적 이슈와 사상에 대한 메시지를 전달하는 데 효과적입니다. 예를 들어, 영화, 음악, 문학 등은 특정 정치적 사건이나 정책에 대한 비판적 견해를 표현할 수 있습니다. 이러한 작품들은 대중에게 정치적 문제에 대한 인식을 확산시키고, 변화의 필요성을 강조할 수 있습니다.

문화 예술은 사회와 정치의 부조리와 문제점을 비판하는 역할을 합니다. 풍자와 비꼼을 통해 사회적 불의를 드러내고, 대중의 인식을 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 조지 오웰의 소설 '동물농장'은 소련의 전체주의를 풍자하며 정치적 비판을 가하고 있습니다.

많은 예술가들은 자신의 작품을 통해 정치적 활동을 펼칩니다. 이들은 인권, 환경, 평화 등의 이슈를 다루며, 자신의 영향력을 사용하여 사회 변화를 추구합니다. 예술가는 종종 사회 운동의 일환으로 작품을 창작하여 대중의 관심을 끌고, 변화를 촉진합니다.

문화 예술과 정치는 상호작용을 통해 서로의 영역을 확장하고 발전시킵니다. 예술은 정치적 메시지를 전달하고, 사회 변화를 촉진하며, 정치적 사건에 대한 깊은 통찰을 제공합니다. 정치적 환경은 예술의 표현과 발전에 영향을 미치며, 예술가는 정치적 활동을 통해 사회 변화를 이끌어냅니다. 이러한 상호작용은 지속적으로 변화하며, 그 과정에서 새로운 형태의 예술과 정치적 참여가 나타날 것입니다.

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국내 연구팀이 레이저 펄스를 정밀하게 제어해 전자의 움직임과 분자 구조 정보를 포함한 입자의 홀로그램 패턴을 더 명확하게 구현하는 데 성공했다.

원자 규모의 연구를 위해서는 미세한 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 초고속 이미징 기술이 필요한데 이에 맞는 초고속 카메라를 이용해 패턴을 더 명확하게 구현한 것이다. 원자와 분자 구조를 초고속 이미징하는 강한 전자기장 광전자 홀로그래피라 불리는 기법을 알게 되었다. 그러나 단점이 있듯이 홀로그램이 흐릿해지고 데이터의 신뢰성 또한 떨어진다는 것은 또 하나의 해결해야할 과제라고한다. 이 기사를 통해서 국내 연구의 발전이 점점 좋아지고 있다는 것을 조금이나마 알게 되었다. 기사의 제목에는 카메라라는 단어가 포함되어 있었지만 정작 기사에는 카메라에 대한 내용은 거의 없는 것 같았고 어려운 기술 용어들만 나열되어 있어 설명이 부족했다고 느껴 많은 것을 이해하기에는 힘든 점이 있었다. 그러나 카메라 또한 내 진로분야에서만이 아니라 이런 과학이나 의학기술 분야에서도 정말 다양한 역할로 쓰이고 있다는 것이 정말 흥미로웠다. 사실 카메라가 이런 분야에서도 쓰이는 줄은 생각해본 적이 없었는데 기사를 통해 카메라의 역할에 대한 다양성을 더 고민해보게 되었다.

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홀로그램 구현해 원자·분자 구조 파악하는 ‘초고속 카메라’

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원자 규모의 연구를 위해서는 미세한 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 초고속 이미징 기술이 필수적이다. 국내 연구팀이 레이저 펄스를 정밀하게 제어해 전자의 움직임과 분자 구조 정보를 포함한 입자의 홀로그램 패턴을 더

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문화예술 분야의 경제적 가치 측정

문화예술의 경제적 가치 측정에 대한 관심은 양면의 칼과 같은 성격을 가지고 있다. 한편으로는 문화예술이 경제발전에 미치는 효과가 크다는 점을 입증하는 자료로 활용될 수도 있지만, 역으로 경제적 파급효과가 적다고 나타날 경우 문화예술에 대한 투자를 줄여야 한다는 결론을 이끌어낼 수도 있기 때문이다.

이런 점에서 문화예술의 경제적 가치를 측정하는 것은 매우 사려깊게 접근해야 하는 영역이라고 할 수 있다. 흔히 지적되듯이, 문화예술이 가치재적 성격을 가지고 있고 그러한 성격으로 인하여 공공지원의 필요성이 있다면, 그럼에도 불구하고 지원의 효율성을 판단하기 위해 문화예술영역에 대한 가치추정이 필요하다면, 문화예술이 미치는 효과를 적절히 측정하기 위한 보다 다양한 방법론 및 방법의 모색이 필수적이다.

따라서 문화예술의 경제적 효과에 대한 측정이 보다 체계적으로 이루어지기 위해서는 문화예술의 고유가치와 효용가치에 대한 분석이 심도깊게 이루어질 필요가 있으며, 이렇게 될 때 문화예술의 가치가 경제적인 측면에서 보다 적절하게 드러날 수 있다고 할 수 있다.

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예술은 정치적 운동이나 조직에 영향을 가하기도하고 대부분의 경우 기존의 정치집단에 참여 치 않고 독자적으로 정치적 변화를 모색합니다. 예술은 시각적 이미지를 이용해 정치적 문제들에 대한 대중의 관심을 유도하기도 합니다. 대표적인 예로는 우크라이나와 러시아의 전쟁에서 뱅크시의 작품을 예로 들수있습니다. 꼭 그림만이 아니더라도 이태원 참사 49제 당시 추모 공연, 추모 공간 마련 등 예술의 모든 요소들은 국민들이 정치적 참여를 이끌수있는 중요한 도구입니다.

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AI기반 번역서비스의 발전

최근 AI 번역 서비스가 비약적으로 발전하고 있습니다. 예를 들어, 번역 서비스는 딥러닝 기술을 활용하여 더욱 자연스러운 번역을 제공하고 있습니다. 특히, 다중 언어 지원이 향상되면서 글로벌 비즈니스 커뮤니케이션이 더욱 원활해지고 있습니다. AI 번역 서비스는 이제 단순한 문장 번역을 넘어, 문맥을 이해하고 적절한 표현을 사용하는 수준에 이르렀습니다.

AI 기술의 발전은 경영 및 언어 분야에서 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 번역 서비스는 언어 장벽을 허물어 글로벌 소통을 원활하게 하고 있으며, 이것이 국제 비즈니스의 성장에 큰 기여를 하고 있다는 점을 보고 AI 기술이 인류 경제 발전에 큰 영향을 끼치고 있다는 점을 느꼈습니다.

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'지식권력' 외국어 진입장벽 낮춘 AI 번역...영어 지배력은 확대

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대학원 박사 과정에 다니는 김은미(가명)씨는 유료 번역프로그램을 이용해 영어 논문을 한글로 번역해 읽게 된 뒤 수업 준비 시간이 크게 줄었다. 텍스트는 물론 피디에프(PDF)로 된 문서도 길어야 몇 분이면 원본 논문의 서식에 맞춰 번역된다. 전문가의 번역처럼 매끄럽고

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https://www.dnews.co.kr/uhtml/view.jsp?idxno=202209151411368480070
http://www.slist.kr/news/articleView.html?idxno=439483
많은 유명한 건축가들중 lg가 굳이 안도다다오에게 디자인을 맡긴것이 궁금하였고 건물속 디자인 요소를 알고 싶었다.
건물의 노출 콘크리트벽이 안도다다오가 애용하는 건축 자재라는것을 알수 있었다. 또한 타원형의 긴 통로는 통를 사이에 두고 동쪽에는 공연장, 리허설룸, 교육 공간이, 서쪽에는 ‘LG디스커버리랩 서울’이 위치하고 있어 안도다다오가 공연장과 연구공간, 다른 성격의 두 건물을 연결하고 이용자가 이동할 때 색다른 경험을 제공하기 위해 고심했다는 것을 알수 있었다

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https://www.the-pr.co. kr/news/articleView.html?idxno=49591

종이 위에 마커(디자인전용 사인펜)나 물감으로 표현했던 디자인 작업을 컴퓨터가 대체하고 있다.유용한 기능으로 사용될지 아니면 미래에 위협될 요소인지 판단 할 필요가 있는 거 같다.
디자인 진로와 연관하여 ai가 디자인 쪽에 어떤 영향을 가지고 있는지에 대해 어떤 사례가 있는지 알기 위해 기사를 활용하게 되었다. 디자인 쪽에도 ai가 많은 영향을 주고 있다는 것과 미래에는 점차 그 영향이 더 커질 것 같다는 생각이 들었으며 ai에 의존하는 것 보다는 잘 활용하여 공존해야 한다고  본다.

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[윤형건의 사꼬디①]
인공지능(AI) 디자인은 빠른 속도와 정교함이 무기
미래 디자인은 '인공지능 이용한 새로운 가치 창출'

'윤형건의 사꼬디'는 "사장님이 꼭 알아야 할 디자인"에 대해 한·중·일 디자인 전문가 윤형건 국민대 테크노디자인전문대학원 교수가 쓰는 체험적 스토리텔링 기사로 매주 수요일 연재됩니다. 이번 주에는 AI 디자인 프로그램을 사용해 본 체험기와 함께 디자인의 미래 발전 방향에 대한 의견을 담았습니다. <편집자주>

[더피알타임스=윤형건] 2022년 '미국 콜로라도 주립 박람회 미술대회'에서 디지털 아트 부문 1위를 한 그림이 있다. '스페이스 오페라극장(Theatre D'opera Spatial)'이다.

심사위원은 당연히 사람이 그린 것으로 생각하고 선정했는데, 후에 본 작품의 수상자인 제이슨 앨런이 이미지 생성 인공지능(AI) 도구 '미드저니(Midjourney)'를 사용해 만든 작품으로 밝혀져 논란이 됐다. 사람이 아닌 인공지능이 그린 그림이었기에 상을 수여하는 것이 옳지 않다는 것이었다.

'미국 콜로라도 주립 박람회 미술대회'에서 디지털 아트 부문 1위를 차지한 '스페이스 오페라극장'. 출처=트위터

콜로라도 박람회 미술대회 주최 측은 결국 수상하는 것으로 결론 내렸다. 그러나 보수적인 공모전에서는 인공지능이 그린 그림은 수상하지 않는 곳도 있다. 앞으로 이런 논의는 끊임없이 일어날 것이다.

얼마 전 국내 S금융사 신문광고로 인공지능이 그린 그림이 전면에 실렸다. '스페이스 오페라극장'을 그린 AI 프로그램에 20여 개 키워드를 넣어 그린 그림이라고 했다. 평생 디자인을 해 온 필자는 신기했다. 그림을 그리는 데 걸린 시간이 2분 이내라 한다. 그림을 그리려고 붓과 물감을 꺼내 준비하는 사이에 그림이 완성되니 할 말이 없다.

미드저니, 직접 이용해 보다

(왼)필자가 미드저널 AI 프로그램에 6개 키워드를 넣어 받은 4개의 그림. (오)왼쪽 이미지 중 하나를 골라, 변화를 주라고 명령해 받은 4개 이미지. 출처=본인

S금융사가 이용했다는 미드저니 사이트에서 회원등록을 한 후 '청년들이', '꿈을 위한 질주', '고민하는 세상', '잠재력', '빛나는 아이디어', '전 세계', 6개 키워드를 영어로 넣어 보았다. 30여 초쯤 지나 왼쪽과 같은 그림 4개가 나왔다.

한참을 들여다봤다. 내가 생각하는 콘셉트에 부합되지 않았지만, 속도에 놀랐다. 4개 그림 중 첫 번째 그림으로 좀 달리 표현해보라고 명령 내리니, 30초 안에 오른쪽과 같은 4개 그림이 나왔다.

다른 사용자의 작품을 볼 땐 정교하며 풍부한 표현력에 감탄이 절로 나왔다. 화가나 디자이너가 그리려면 며칠에서 수개월이 걸릴 수도 있는 작품을 불과 몇 초에서 1, 2분 만에 만든다. 그림의 완성도는 얼마나 구체적인 키워드를 넣어주느냐에 따라 달라진다.

미드저니로 그린 다른 사용자의 작품. 출처=미드저니 작품 코너

필자의 아들이 인공지능이 그린 그림을 보더니 "아, 앞으로 내가 광고할 때 이 사이트를 이용하면 되겠네. 연회비가 30달러니 한국 돈으로 4만 원도 안 되네"라고 말했다. 연회비 4만 원도 안 되는 돈으로 일 년 내내 이런 그림을 원하는 만큼 받을 수 있다면 디자이너는 어떻게 살아야 하나? 디자인은 앞으로 어떻게 발전해 갈까?

미래 디자인과 인공지능(AI)

세상 모든 것이 바뀌고 있다. 디자인의 툴(Tool)도 바뀌고 있다.

디자인학과 학생은 거의 모든 작업을 컴퓨터로 한다. 수년 전, 종이 위에 마커(디자인전용 사인펜)나 물감으로 표현했던 디자인 작업을 컴퓨터가 대체하고 있다. 그 당시 컴퓨터는 새로운 도전이었다. 컴퓨터가 디자인 작업에 도입됐을 때 '유용한 활용 기기냐, 아니면 디자이너의 일자리를 빼앗는 위험한 기기이냐'를 논했다. 이제부터는 인공지능이다. 인공지능이 디자이너를 위협한다고 하지만 이것도 사용하기 나름이다.

인공지능 시대에는 눈에 보이고 만질 수 있는 디자인은 인공지능이 훨씬 유리하다. 인공지능은 인간보다 더 많은 데이터를 가지고 있으며, 속도 면에서 절대 우위를 가지고 있기 때문이다. 인공지능은 가성비(價性比), 가심비(價心比)에서 인간보다 앞선다.

이런 상태에서 디자인의 나아갈 길은 무엇인가? 크게 두 가지 방향이다. 첫 번째는 인공지능을 잘 활용하는 방법이다. 회사에서 상사가 부하 직원을 잘 관리해 성과를 내듯, 인공지능을 활용해 좋은 성과를 내는 것이다. 두 번째는 인간의 맥락적 이해가 필요로 하는 분야에 집중하는 것이다. 인간은 눈에 보이지 않는 분야를 디자인해야 한다.

2020년 일본 '굿디자인 어워드'의 시상 발표 장면. 공양된 먹거리를 지역주민에게 나눠 주는 프로젝트가 대상을 받았다. 출처=유튜브 캡처.

예를 들어, 2020년 일본 '굿디자인 어워드'에서 대상을 받은 것은 물성적, 시각적 디자인이 아니다. 절에 공양으로 들어온 과자, 과일, 쌀을 지역주민의 협조를 받아 어려운 이웃에게 나눠주는 하나의 프로젝트였다. 이 절의 주지 스님은 종교단체에서 주기적으로 하는 자선 운동을 발전시켜, 지역주민과 전국 사찰을 연결했다. 주변 사람을 구제하는 선순환 시스템을 만들어 실행하고 선한 가치를 만들었다.

이렇게 눈에 안 보이는 시스템, 서비스, 체험을 디자인 대상으로 삼아야 한다. 이 디자인을 통해 사용자의 의식과 감정을 유쾌하게 만들어야 한다. 디자인의 궁극적인 목적은 사용자의 만족이다.

디자인은 향후 다양하게 발전할 것이다. 인공지능도 상상 이상으로 발전할 것이다. 인공지능을 이기는 방법은 인간이 인공지능을 이용하여 새로운 가치를 만들어 내는 것이다. 우리의 할 일은 눈에 보이지 않는 새로운 가치를 찾아 인공지능을 활용해 가치를 극대화하는 것이다. 이때 우리 인간의 존재는 더욱 의미있어지며 그런 조직의 발전은 무궁하다.

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한중일 삼국 디자인 전문가
윤형건 (Yoon Hyungkun, 尹亨建)
메일주소: hkyoon60@naver.com
l 대구경북과학기술원(DGIST) 융복합대학 초빙석좌교수 역임

l 외국인 전문학자로 상하이교통(上海交通)대학 디자인학원 교수 역임

l 한국연세대(신촌캠퍼스) 디자인학과 교수 역임

l 도쿄(東京)의 일본 디자인 전문회사 랜드마크(R&DMAK)에서 근무

l ADI(Asia Design Institute, 아시아디자인연구소) 대표

l 삼성, LG, 현대, 기아, 소니, 도요타, 혼다, 하이얼(海尔), 글로벌 기업에게 디자인 컨설팅

l 60여 편의 논문 한·중·일 주요 학회지에 게재, 디자인 관련 특허 30여개 획득

l 세상을 바꾸는 디자인, 창업과 디자인(创业与设计), 디자인경영전략 저술

l 네이버 블로그에 디자인칼럼 "윤형건의 사장님이 꼭 알아야 할 디자인" 200여편 게재

l 한국 디자인학회 이사 및 논문 심사위원 (현)

l 한국 디자인 진흥원 디자인(Kidp) 자문 역임 (전)

l 일본 감성공학회 평의원(한국의 이사에 해당) 역임 (전)

l 일본국립 지바(千葉)대학교 대학원에서 디자인 박사학위 취득, 동 대학교 디자인학과에서 학부, 석사졸업

l 상하이교통대학 미디어 및 디자인학원 우수 교수상 수상(2010년)

l 연세대학교 사이버강의 우수 교수상 수상 (2001년))

l 한국 굿디자인(Good Design) '한국디자인원장상' 수상(한국산업자원부)(2000년)

l 일본 문부성(文部省) 국비 유학생

l KBS 무엇이든지 물어보세요 -출연 (디자인 부문 설명)

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AI로 그림 그리는 시대, 인간의 디자인이 가야 할 방향

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39;윤형건의 사꼬디'는 "사장님이 꼭 알아야 할 디자인"에 대해 한·중·일 디자인 전문가 윤형건 국민대 테크노디자인전문대학원 교수가 쓰는 체험적 스토리텔링 기사로 매주 수요일 연재됩니다. 이번 주에는 AI 디자인 프로그램을 사용해 본 체험기와 함께 디자인의 미래 발전 방향에 대한 의견을 담았습니다. [더피알타임스=윤형건] 2022년 '미국 콜로라도 주립 박람회 미술대회'에서 디지털 아트 부문 1위를 한 그림이 있다.

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https://mobile.newsis.com/view.html?ar_id=NISX20230421_0002276044#_PA

빛에 의해 같은 사물이더라도, 같은 색이더라도 다르게 인식하는점이 기억이 난다. 공장에서 사용시 주변에 인간이 다가가 생기는 그림자, 떨림 그 작은것이 어느것이라도 기계에 오류를 불러올 수 있다면 빠른 시일내 인간의 공장에 우리 인간이 로봇이 일하는데 방해된다는 이유로 출입할 수 없게 되는것이 아닐까 라는 생각을 했다. 나는 미래에 프로그램을 하고싶고, 진로를 가지고있는데, 그 미래에 로봇에게 방해가 된다는 이유로 제약이 생기게된다면 그것은 잘못되었다고 생각한다. 물체의 인식 방법과 색의 인식방법이 색의 멍도, 채도에 따라, 빛의 세기에 따라 변하는점을 감안하여 주변의 빛을 감지하거나 레이저 등으로 자체를 인식하는 기술이 필요하다 생각중이지만, 과연 양산하여 우리의 생활에 녹아들 수 있을지가 의문이다. 이후에 이 시각 인공지능과 접합하여 사용할 수 있는 기술을 찾아봐야겠다. 가령 레이저 키보드라도 도움이 될 수 있을것 같으니 다른 방법을 찾아봐야겠다 생각하였다.

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2040000 : ***   제목: 건축과 AI의 결합으로 더 아름다운 건축물 보완제작

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2040000 : ***   제목: 건축과 AI의 결합으로 더 아름다운 건축물 보완제작

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3D설계를 하고싶어서 올린 그림
느낀점:LG사이언스랩은 진로와 연관이없어 감흥이 적었지만
인상깊었다

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2-7, 필수사항 : 1. 제목, 2.사진, 3. 사례-이론 등 정리, 4. 나의 아이디어 및 생각. 5. 앞으로의 학습/심화 학습 계획. 6. 기타 내용.                                                  (5과를 학습하고 '예술적 관점/ 창의적인 안목'과 나의 진로가 결합된 사례, 나의 아이디어, 느낀점 등을 조사하여 보고서를 작성해 봅시다.(사진 첨부 필수/ 단순히 자료 퍼옴은 금지)               

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20700, 이름,  제목 : (예시-의학과 예술의 결합/ 공학과 심미성의 결합 사례/ 경영과 예술투자/ 정유화학과 환경미학(울산 중심) 등등)

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20700, 이름,  제목 : (예시-의학과 예술의 결합/ 공학과 심미성의 결합 사례/ 경영과 예술투자/ 정유화학과 환경미학(울산 중심) 등등)

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1.손가락 다친 사진
2.팔 다쳐서 이 사진이랑 연관시켜봤다.
3.Lg 사이언스 파크에서 내 진로와 연관없어서 아쉬웠다
4.팔 기술에 대해 로봇 움직이는거에 대해

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변분 베이지안 최소제곱(variational Bayesian least square) 머신러닝 기법을 활용해 직접 측정이 어려운 팔 동작의 방향 정보를 계산할 수 있는 디코딩 기술을 처음으로 개발

인공지능으로 '로봇 팔' 상상만으로 원하는 방향으로 사용한다(사진:픽사베이, 편집:본지)

뇌-기계 인터페이스는 인간이 생각만으로 기계를 제어할 수 있는 기술로, 팔을 움직이는 데 장애가 있거나 절단된 환자가 로봇 팔을 제어해 일상에 필요한 팔 동작을 회복할 수 있는 보조기술로 크게 주목받고 있다.

로봇 팔 제어를 위한 뇌-기계 인터페이스를 구현하기 위해서는 인간이 팔을 움직일 때 뇌에서 발생하는 전기신호를 측정하고 기계학습 등 다양한 인공지능(AI) 분석기법으로 뇌 신호를 해독해 의도한 움직임을 뇌 신호로부터 예측할 수 있는 디코딩 기술이 필요하지만 상지 절단 등으로 운동장애를 겪는 환자는 팔을 실제로 움직이기 어려우므로, 상상만으로 로봇 팔의 방향을 지시할 수 있는 인터페이스가 절실히 요구된다.

뇌 신호 디코딩 기술은 팔의 실제 움직임이 아닌 상상 뇌 신호에서 어느 방향으로 사용자가 상상했는지 예측할 수 있어야 하는데, 상상 뇌 신호는 실제 움직임 뇌 신호보다 신호대잡음비(signal to noise ratio)가 현저히 낮아 팔의 정확한 방향을 예측하기 어려운 문제점이 오랫동안 난제였다.

이러한 문제점을 극복하고자 기존 연구들에서는 팔을 움직이기 위해 신호대잡음비가 더 높은 다른 신체 동작을 상상하는 방법을 시도했으나, 의도하고자 하는 팔 뻗기와 인지적 동작 간의 부자연스러운 괴리로 인해 사용자가 장기간 훈련해야 하는 불편함을 초래했다.

따라서 팔을 뻗는 상상을 할 때 어느 방향으로 뻗었는지 예측하는 디코딩 기술은 정확도가 떨어지고 환자가 사용법을 습득하기 어려운 문제점이 있다. 이 문제가 오랫동안 뇌-기계 인터페이스 분야에서 해결해야 할 난제였다.

이에, KAIST(총장 이광형)는 뇌인지과학과 정재승 교수 연구팀과 서울의대 신경외과 정천기 교수 연구팀이 공동연구로 인간의 뇌 신호를 해독해 장기간의 훈련 없이 '생각만으로 로봇 팔을 원하는 방향'으로 제어하는 뇌-기계 인터페이스 시스템을 개발했다.

이번 연구에서 정 교수 연구팀은 뇌전증 환자를 대상으로 팔을 뻗는 동작을 상상할 때 관측되는 대뇌 피질 신호를 분석해 환자가 의도한 팔 움직임을 예측하는 팔 동작 방향 상상 뇌 신호 디코딩 기술을 개발한 것이다.

팔 동작 방향 상상 뇌 신호 디코딩 알고리즘 개념도: 팔을 뻗는 동작을 상상할 때 발생하는 대뇌피질신호에서 방향 정보 관련 특성을 선별하여 디코딩 모델을 구축하고, 이를 활용하여 상상된 팔의 이동궤적을 예측한다.

이러한 디코딩 기술은 실제 움직임이나 복잡한 운동 상상이 필요하지 않기 때문에 운동장애를 겪는 환자가 장기간 훈련 없이도 자연스럽고 쉽게 로봇 팔을 제어할 수 있어 앞으로 다양한 의료기기에 폭넓게 적용되리라 기대된다.

특히, 연구팀은 문제 해결을 위해 사용자의 자연스러운 팔 동작 상상을 공간해상도가 우수한 대뇌 피질 신호(electrocorticogram)로 측정하고, 변분 베이지안 최소제곱(variational Bayesian least square) 머신러닝 기법을 활용해 직접 측정이 어려운 팔 동작의 방향 정보를 계산할 수 있는 디코딩 기술을 처음으로 개발했다.

연구팀의 팔 동작 상상 신호 분석기술은 운동피질을 비롯한 특정 대뇌 영역에 국한되지 않아, 사용자마다 상이할 수 있는 상상 신호와 대뇌 영역 특성을 맞춤형으로 학습해 최적의 계산모델 파라미터 결괏값을 출력할 수 있다.

디코딩 모델을 활용한 상상 궤적 예측 결과: 각 차원에서 디코딩 모델이 예측한 궤적이 상상한 궤적과 유사한 것을 확인할 수 있다. 또한, 두 궤적을 3차원 공간에서 비교하였을 때 디코딩 모델이 그린 3차원 이동궤적이 실제로 팔이 움직인/상상된 궤적과 매우 유사하고 네 가지 방향별로 선명하게 구분됨을 확인할 수 있다.

연구팀은 대뇌 피질 신호 디코딩을 통해 환자가 상상한 팔 뻗기 방향을 최대 80% 이상의 정확도로 예측할 수 있음을 확인했다.

나아가 계산모델을 분석함으로써 방향 상상에 중요한 대뇌의 시공간적 특성을 밝혔고, 상상하는 인지적 과정이 팔을 실제로 뻗는 과정에 근접할수록 방향 예측정확도가 상당히 더 높아질 수 있음을 연구팀은 확인했다.

연구팀은 지난 2월 인공지능과 유전자 알고리즘 기반 고 정확도 로봇 팔 제어 뇌-기계 인터페이스 선행 연구 결과를 세계적인 학술지 `어플라이드 소프트 컴퓨팅(Applied soft computing)'에 '에코 상태 네트워크 및 가우스 판독값을 사용하는 뇌-기계 인터페이스용 팔 움직임 위한 전기피질 판독기(An electrocorticographic decoder for arm movement for brain-machine interface using an echo state network and Gaussian readout- 보기 )'란 제목으로 발표한 바 있다.

이번 후속 연구는 그에 기반해 계산 알고리즘 간소화, 로봇 팔 구동 테스트, 환자의 상상 전략 개선 등 실전에 근접한 사용환경을 조성해 실제로 로봇 팔을 구동하고 의도한 방향으로 로봇 팔이 이동하는지 테스트를 진행했고, 네 가지 방향에 대한 의도를 읽어 정확하게 목표물에 도달하는 시연에 성공했다.

연구팀이 개발한 팔 동작 방향 상상 뇌 신호 분석기술은 향후 사지마비 환자를 비롯한 운동장애를 겪는 환자를 대상으로 로봇 팔을 제어할 수 있는 뇌-기계 인터페이스 정확도 향상, 효율성 개선 등에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.

정재승 교수는 KAIST 물리학과 학부‧석사‧박사로 미국 예일의대 소아정신과 및 진단방사선과 박사후 연구원, 미국 콜롬비아의대 소아정신과 조교수(겸직)를 거처 현재, KAIST 바이오및뇌공학과 교수로 재임 중이다.(사진:본지DB)

연구책임자 정재승 교수는 "장애인마다 상이한 뇌 신호를 맞춤형으로 분석해 장기간 훈련을 받지 않더라도 로봇 팔을 제어할 수 있는 기술은 혁신적인 결과이며, 이번 기술은 향후 의수를 대신할 로봇팔을 상용화하는 데에도 크게 기여할 것으로 기대된다ˮ고 말했다.

제1 저자인 장상진 박사과정은 "대뇌 피질 신호 분석을 통해 상상 신호만으로 팔의 이동궤적을 높은 정확도로 예측했고 이는 사용자가 움직임 없이 오로지 생각만으로 구동장치의 방향 제어가 가능하다는 것을 보여주는 결과다ˮ라며 "보조기술 개발을 위한 뇌-기계 인터페이스 연구에 활발히 사용될 것이다ˮ라고 말했다.

한편, KAIST 바이오및뇌공학과 장상진 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 뇌공학 분야의 세계적인 국제 학술지 신경 공학 저널(Journal of Neural Engineering)' 9월 19권 5호에 '뇌-기계 인터페이스용 전기피질도를 사용하여 상상된 손 움직임의 궤적 디코딩(Decoding trajectories of imagined hand movement using electrocorticograms for brain-machine interface- 다운 )'란 제목으로 출판됐다.

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인공지능으로 '로봇 팔' 상상만으로 원하는 방향으로 사용한다(사진:픽사베이, 편집:본지)

팔 동작 방향 상상 뇌 신호 디코딩 알고리즘 개념도: 팔을 뻗는 동작을 상상할 때 발생하는 대뇌피질신호에서 방향 정보 관련 특성을 선별하여 디코딩 모델을 구축하고, 이를 활용하여 상상된 팔의 이동궤적을 예측한다.

디코딩 모델을 활용한 상상 궤적 예측 결과: 각 차원에서 디코딩 모델이 예측한 궤적이 상상한 궤적과 유사한 것을 확인할 수 있다. 또한, 두 궤적을 3차원 공간에서 비교하였을 때 디코딩 모델이 그린 3차원 이동궤적이 실제로 팔이 움직인/상상된 궤적과 매우 유사하고 네 가지 방향별로 선명하게 구분됨을 확인할 수 있다.

정재승 교수는 KAIST 물리학과 학부‧석사‧박사로 미국 예일의대 소아정신과 및 진단방사선과 박사후 연구원, 미국 콜롬비아의대 소아정신과 조교수(겸직)를 거처 현재, KAIST 바이오및뇌공학과 교수로 재임 중이다.(사진:본지DB)

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인공지능으로 '로봇 팔' 상상만으로 원하는 방향으로 사용한다...KAIST 정재승 교수, '뇌-기계 인터페이스'개발

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뇌-기계 인터페이스는 인간이 생각만으로 기계를 제어할 수 있는 기술로, 팔을 움직이는 데 장애가 있거나 절단된 환자가 로봇 팔을 제어해 일상에 필요한 팔 동작을 회복할 수 있는 보조기술로 크게 주목받고 있다.로봇 팔 제어를 위한 뇌-기계 인터페이스를 구현하기 위해서는 인간이 팔을 움직일 때 뇌에서 발생하는 전기신호를 측정하고 기계학습 등 다양한 인공지능(AI) 분석기법으로 뇌 신호를 해독해 의도한 움직임을 뇌 신호로부터 예측할 수 있는 디코딩 기술이 필요하지만 상지 절단 등으로 운동장애를 겪는 환자는 팔을 실제로 움직이기 어려우므로